La Didáctica de las La Didáctica de las Ci n i Ci n i Ciencias Ciencias experimentales y los experimentales y los experimentales y los experimentales y los desafíos de una nueva desafíos de una nueva cultura docente acerca cultura docente acerca de la nat raleza de la de la nat raleza de la de la naturaleza de la de la naturaleza de la ciencia ciencia c enc a c enc a
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Didáctica de las cienciaes experimentales y los desafíos ...La Didáctica de las Ci n iCiencias experimentales y losexperimentales y los desafíos de una nueva cultura docente acerca
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La Didáctica de las La Didáctica de las Ci n iCi n iCiencias Ciencias
experimentales y losexperimentales y losexperimentales y los experimentales y los desafíos de una nueva desafíos de una nueva cultura docente acerca cultura docente acerca de la nat raleza de lade la nat raleza de lade la naturaleza de la de la naturaleza de la
cienciacienciac enc ac enc a
Seminario de Seminario de Didá i d lDidá i d lDidáctica de las Didáctica de las
M iM iMario Mario Quintanilla GaticaQuintanilla GaticaQQ
GGrupo de rupo de RReflexión en eflexión en EEnseñanza de las nseñanza de las CCiencias iencias ee IInvestigaciónnvestigación DDidácticaidáctica AAplicada (GRECIA)plicada (GRECIA)e e IInvestigación nvestigación DDidácticaidáctica AAplicada (GRECIA) plicada (GRECIA)
Pontificia Universidad Católica de ChilePontificia Universidad Católica de [email protected]@puc.cl
Directrices de la PresentaciónDirectrices de la PresentaciónDirectrices de la PresentaciónDirectrices de la PresentaciónUna reflexión inicial . Una reflexión inicial . ¿Desde dónde hablo?¿Desde dónde hablo?Un ejemplo ilustrativo en la HistoriaUn ejemplo ilustrativo en la HistoriaUn ejemplo ilustrativo en la Historia Un ejemplo ilustrativo en la Historia de la Cienciade la CienciaP lé i N iP lé i N iPolémicas NecesariasPolémicas NecesariasDesafíos posiblesDesafíos posiblesUna luz al final del caminoUna luz al final del caminoConclusiones preliminaresConclusiones preliminaresConclusiones preliminares Conclusiones preliminares
¿ Desde Dónde hablo?¿ Desde Dónde hablo?G G CG G CGrupo GRECIA…Grupo GRECIA…
199719971997 1997 Colectivo multidisciplinario Colectivo multidisciplinario Instit cionali ado (PUCInstit cionali ado (PUC CONICYT )CONICYT )Institucionalizado (PUC Institucionalizado (PUC –– CONICYT )CONICYT )12 Becarios nacionales e internacionales12 Becarios nacionales e internacionalesPrograma de Formación, Investigación y Programa de Formación, Investigación y Divulgación en Enseñanza de las Ciencias Divulgación en Enseñanza de las Ciencias N t l t áti fíN t l t áti fíNaturales, matemática y geografíaNaturales, matemática y geografíaAportaciones teóricas y metodológicasAportaciones teóricas y metodológicas
VII Seminario Internacional de Didáctica de las Ciencias Naturales y las Matemáticas. Diciembre 2006
Actividades GRECIAActividades GRECIA
InvestigaciónInvestigaciónInvestigaciónInvestigaciónFormación Formación DivulgaciónDivulgación
óóProducción de materiales / Producción de materiales / recursosrecursosrecursosrecursosPublicacionesPublicaciones
Líneas IDC Líneas IDC -- GRECIAGRECIA
Epistemología, Historia de la Ciencia yEpistemología, Historia de la Ciencia yEpistemología, Historia de la Ciencia y Epistemología, Historia de la Ciencia y Formación Docente (5 TD)Formación Docente (5 TD)Evaluación y Resolución de ProblemasEvaluación y Resolución de ProblemasEvaluación y Resolución de Problemas Evaluación y Resolución de Problemas científicos en el aula (2 TD)científicos en el aula (2 TD)Comunicación, lenguaje, discurso Comunicación, lenguaje, discurso científico y aprendizaje (4 TD)científico y aprendizaje (4 TD)y p j ( )y p j ( )
Nos une y nos convoca…Nos une y nos convoca…Nos une y nos convoca…Nos une y nos convoca…Una visión profundamente humana de la Una visión profundamente humana de la Ciencia (Toulmin, 1977 ; Giere, 1988)Ciencia (Toulmin, 1977 ; Giere, 1988)
El estatuto “autónomo” de la DC (El estatuto “autónomo” de la DC (IzquierdoIzquierdoEl estatuto autónomo de la DC (El estatuto autónomo de la DC (Izquierdo Izquierdo et als, 2006)et als, 2006)
L d ió d i iL d ió d i iLa producción de conocimiento en La producción de conocimiento en Educación científicaEducación científica
Ciencia , ciudadanía y valores (Etcheverría, Ciencia , ciudadanía y valores (Etcheverría, 2001)2001)))
Nos une y nos convoca…Nos une y nos convoca…
La idea RACIONALISMO MODERADO YLa idea RACIONALISMO MODERADO YLa idea RACIONALISMO MODERADO Y La idea RACIONALISMO MODERADO Y RAZONABILIDAD (E/A/E) DE LA CIENCIARAZONABILIDAD (E/A/E) DE LA CIENCIA
Las ganas de cambiar las “opiniones grotescas”Las ganas de cambiar las “opiniones grotescas”Las ganas de cambiar las opiniones grotescas Las ganas de cambiar las opiniones grotescas acerca de la EC, SIN (IN) FORMACIÓN EN acerca de la EC, SIN (IN) FORMACIÓN EN DCDCDCDC
Dimensiones de la complejidad de la NIDCDimensiones de la complejidad de la NIDC
Formación de nuevas cohortes de especialistasFormación de nuevas cohortes de especialistasFormación de nuevas cohortes de especialistas Formación de nuevas cohortes de especialistas en IDCen IDC
REDRED -- GRECIA…GRECIA…RED RED GRECIA…GRECIA…Redes de colaboración con grupos de IDC Redes de colaboración con grupos de IDC g pg pde iberoaméricade iberoaméricaProgramas de postgrado en EC Programas de postgrado en EC g p gg p gApoyo permanente de UNESCOApoyo permanente de UNESCOProgramas de investigación conjuntaProgramas de investigación conjuntaProgramas de investigación conjunta Programas de investigación conjunta Comunidad científica reconocida (30 años)Comunidad científica reconocida (30 años)Sociedades CientíficasSociedades CientíficasSociedades CientíficasSociedades Científicas10 Congresos Anuales por Especialidad10 Congresos Anuales por Especialidad
Una reflexión inicial:Una reflexión inicial:Una nueva manera de conceptualizar qué es la Una nueva manera de conceptualizar qué es la
Ciencia/ y los científicos (as)Ciencia/ y los científicos (as)y ( )y ( )
Un ejemplo Un ejemplo U eje p oU eje p oilustrativo en la ilustrativo en la
historia de la Físicahistoria de la Física
EL EXAMEN DE FÍSICA
Por Alexander Calandra
Hace algún tiempo me llamó un colega para queactuará como árbitro en un problema que se leactuará como árbitro en un problema que se lepresentó para calificar la respuesta a una preguntade examen. Estaba a punto de poner un cero a unde examen. Estaba a punto de poner un cero a unestudiante por su respuesta a una pregunta defísica, en tanto que el estudiante pretendía que lecorrespondía el máximo puntaje si no fuera porqueel sistema de calificación estaba en su contra
Profesor y alumno se pusieron de acuerdo para y p psometer la cuestión a un árbitro imparcial, y yo resulté el elegido
Fui a la oficina de mi colega y leí la pregunta de examen :
“ Demuestre cómo es posible determinar la altura de un edificio alto con la ayuda de un
barómetro“
El estudiante había respondido…
“---lleve el barómetro a la parte más altadel edificio , átelo a una cuerda larga ,del edificio , átelo a una cuerda larga ,bájelo con cuidado hasta la calle y vuélvaloa subir . Mida la longitud de la cuerda ya subir . Mida la longitud de la cuerda yesa será la altura del edificio”
Sugerí en consecuencia, que se diera alalumno otra oportunidad para contestarla pregunta. No me sorprendió que micolega aprobará la sugerencia , pero síque el estudiante estuviera de acuerdo .
Di entonces al alumno seis minutos
para contestar la pregunta con laadvertencia de que su respuesta debíaadvertencia de que su respuesta debíademostrar algún conocimiento de física desu partesu parte
Al cabo de 5 minutos no había escrito nada aún. Le pregunté que si deseaba abandonar y medijo que no, queque teníatenía muchasmuchas respuestasrespuestas paraparaj q , qq pp ppesteeste problemaproblema yy estabaestaba pensandopensando cualcual eraera lalamejormejor de todas ellas. Le pedí disculpas porjj p p pinterrumpirlo y le dije que continuara
¡¡?????????¡¡?????????
En el minuto siguiente escribió su respuesta quedecíadecía
“Ll l b ó l h d difi i“Lleve el barómetro al techo de un edificioy colóquelo al borde del techo . Deje caer elbarómetro midiendo cuanto tarda su caídacon un cronómetro . Luego , usando lag ,fórmula s=1/2 at2 usted puede calcular laaltura del edificio “altura del edificio
Barómetro
En este momento de la cuestión pregunté a mil i t b ti f h E t dcolega si estaba satisfecho . Estuvo de
acuerdo y puso a alumno el puntajedi tcorrespondiente
Al b d l fi i d i lAl abandonar la oficina de mi colegarecordé que el estudiante había dicho quetenía otrasotras respuestasrespuestas alal problemaproblema, demodo que le pregunté cuáles eran:q p g
Si dij l t di t H ét d d Si , dijo el estudiante : Hay un método de medición elemental que Ud sin duda aprobará .
Con este método Ud. toma el barómetro y empieza asubir por las escaleras ; a medida que lo hace vasubir por las escaleras ; a medida que lo hace vamarcando en forma sucesiva, la longitud del barómetroen la pared. Luego cuenta el número de marcas y tendráen la pared. Luego cuenta el número de marcas y tendrála altura del edificio en unidades de barómetro. Otraalternativa es amarrar el barómetro en el extremo de uncuerda , y hacerlo balancear como un péndulo, luegodeterminar el valor de “ g” al nivel de la calle y en el
h d l difi itecho del edificio
De tal modo que en un principio la altura del q p pedificio puede ser calculada partiendo de la diferencia entre los valores de “g”f g
Finalmente terminó diciendo, haymuchasmuchas otrasotras manerasmaneras de resolvereste problema …
Señor administrador aquí traigo unhermoso barómetro si Ud me dice lahermoso barómetro , si Ud. me dice laaltura del edificio, yo le regalo el
barómetro
En este momento pregunté al estudiante En este momento pregunté al estudiante si conocía el método convencional de responder la pregunta
Admitió que sí , pero me manifestó que…
Ya estaba harto que los profesores deciencia secundarios y universitariospretendieran enseñarle a pensar, usando elmétodo científico y a explorar la lógicaprofunda de la materia de un modoprofunda de la materia de un modosofisticado
...como se hace a menudo con la nueva t áti d ñ l matemática, en vez de enseñarle a
comprender la estructura de la materia …
Con esto en la mente había decididoCon esto en la mente había decididorevivir el escolasticismo, como unabroma académica, para desafiar las aulas
todavía asustadas por el lanzamiento, todavía asustadas por el lanzamientodel primer Sputnik
Samuel Ruiz Nieto Prof: de BiofísicaSamuel Ruiz Nieto Prof: de Biofísica
El joven se llamabaEl joven se llamaba…Niels Bohr…
¿Qué reflexión nos deja este¿Qué reflexión nos deja este¿Qué reflexión nos deja este ¿Qué reflexión nos deja este episodio?episodio?¿ Qué noción teórica tenemos de¿ Qué noción teórica tenemos de¿ Qué noción teórica tenemos de …¿ Qué noción teórica tenemos de …
La evaluación de aprendizajes La evaluación de aprendizajes científicos? (AC)científicos? (AC)Competencias de pensamiento Competencias de pensamiento científico? (CPC)científico? (CPC)( )( )Resolución de problemas científicos? Resolución de problemas científicos? (RPC)(RPC)(RPC)(RPC)
Necesidad de una mayor coherencia entre Necesidad de una mayor coherencia entre la visión de la ciencia y la manera de la visión de la ciencia y la manera de yyenseñarla: importancia del lenguajeenseñarla: importancia del lenguaje
¿Qué ciencia enseñar? ¿Con qué¿Qué ciencia enseñar? ¿Con qué¿Qué ciencia enseñar? ¿Con qué ¿Qué ciencia enseñar? ¿Con qué finalidades?finalidades?Q é di j d lid dQ é di j d lid d¿Qué son aprendizajes de calidad y con ¿Qué son aprendizajes de calidad y con
equidad en ciencias? equidad en ciencias? ¿Cómo llega la ciencia a toda la ¿Cómo llega la ciencia a toda la ciudadanía? ciudadanía? ¿Cómo contribuye la ciencia a la ¿Cómo contribuye la ciencia a la democratización del conocimiento ?democratización del conocimiento ?democratización del conocimiento ?democratización del conocimiento ?
C ál í l i i h blC ál í l i i h bl¿Cuáles serían los criterios para hablar ¿Cuáles serían los criterios para hablar de calidad de la Educación científica?de calidad de la Educación científica?¿Qué sería una educación científica de ¿Qué sería una educación científica de calidad y con equidad?calidad y con equidad?qq¿Qué y cómo utilizar la ciencia (física, ¿Qué y cómo utilizar la ciencia (física, química, biología, matemática) conquímica, biología, matemática) conquímica, biología, matemática) con química, biología, matemática) con ‘nuevas finalidades?‘nuevas finalidades?
Có di j d lid dCó di j d lid d¿Cómo asegurar aprendizajes de calidad ¿Cómo asegurar aprendizajes de calidad para una cultura de la No discriminación? para una cultura de la No discriminación?
¿Cuáles son las principales controversias¿Cuáles son las principales controversias¿Cuáles son las principales controversias ¿Cuáles son las principales controversias en torno a las nociones de aprendizajes en torno a las nociones de aprendizajes i tífi t l t ti id di tífi t l t ti id dcientíficos, talento, creatividad e científicos, talento, creatividad e
¿ Educación científica: es un problema ¿ Educación científica: es un problema político?político?
¿ Qué valor tienen los aprendizajes ¿ Qué valor tienen los aprendizajes i tífi d lid d t t di tífi d lid d t t dcientíficos de calidad en un contexto de científicos de calidad en un contexto de
• Función modelizadora: Darle sentido a algunos fenómenos del mundo.
• Función cultural: Contacto con productos intelectuales valiosos.
• Función valórica: Límites y fronteras de la actividad científica.
• Función ciudadana: Protagonismo en las decisiones sociocientíficas.
ParaPara estasestas nuevasnuevas finalidades,finalidades, loslos estudiantesestudiantes,,hanhan dede sabersaber dede laslas cienciasciencias naturalesnaturales peroperotambiéntambién hanhan dede sabersaber sobresobre laslas cienciascienciasb éb é dede s bes be sob esob e ss c e c sc e c snaturalesnaturales parapara interpretar,interpretar, intervenirintervenir yy decidirdecidirsobresobre elel mundomundo……unauna cienciaciencia desde,desde, parapara yysobresobre elel mundomundo……unauna cienciaciencia desde,desde, parapara yyporpor elel ciudadanociudadano……
Emerge entonces una nuevacomponente curricular que le da sentidop qa la estructura y finalidades de la clasede ciencia: la naturaleza de la cienciade ciencia: la naturaleza de la ciencia.
¿Qué es la naturaleza de la¿Qué es la naturaleza de la ciencia?
• Es un conjunto de contenidos metacientíficos, provenientes de diversas épocas, escuelas y autores, p p yadecuadamente transpuestos, y que tienen valor para la educación científica en el contexto de la formación i d dciudadana
• Son contenidos de la epistemología, la historia de la ciencia , la psicología de la ciencia y la sociología de la cienciade la ciencia.
¿De qué versión de naturaleza¿ qde la ciencia estoy hablando?
• A mi juicio, la naturaleza de la ciencia ha det i i i l t d t id d lnutrirse principalmente de contenidos de la
epistemología, “ambientados” en la historiad l i i “ d tid ” l i l íde la ciencia y “advertidos” por la sociologíade la ciencia contra el dogmatismo y elcientificismo (Adúri Bra o 1999; I q ierdocientificismo (Adúriz-Bravo,1999; Izquierdo,2001)una ciencia naturalizada…
¿De qué hemos hablado cuando h bl d d i i ífihablamos de docencia científica
“racional y razonable”y
• Ha de estar “teóricamente fundamentadas”• Ha de estar teóricamente fundamentadas• Ha de estar “intencionadas y modelizadas”• Ha de contribuir a “interpretar el mundo con
teoría”• Visión retórica de la ciencia y su enseñanza
(aprender a escribir y a hablar ciencia)
Humildemente, desde las ciencias/ DC:Humildemente, desde las ciencias/ DC:
--Constatamos que‘vivimos’ según queremos/ Constatamos que‘vivimos’ según queremos/ podemos actuar sobre el mundopodemos actuar sobre el mundopodemos actuar sobre el mundo podemos actuar sobre el mundo /compromiso/responsabilidad/compromiso/responsabilidad
Que hay muchas ‘maneras de mirar el mundo’ ( y susQue hay muchas ‘maneras de mirar el mundo’ ( y sus--Que hay muchas ‘maneras de mirar el mundo’ ( y sus Que hay muchas ‘maneras de mirar el mundo’ ( y sus problemas)problemas)
--Que pueden ser compatibles si se comparten las Que pueden ser compatibles si se comparten las finalidades social y culturalmente (conocer e intervenir finalidades social y culturalmente (conocer e intervenir en el mundo).en el mundo).en el mundo).en el mundo).
Que valoren las emociones y ‘cultura juvenil’Que valoren las emociones y ‘cultura juvenil’
Epílogo abierto….• Nuevo Modelo de AC para la diversidad• Contextualizado al mundo real del
profesorado/estudiantado• Que interpele a la reflexión (NCD)Q p ( )• Que incida en los conceptos científicos
estructurantes irreducibles• Según necesidades – impactos – valores• Relevantes socialmente• Relevantes socialmente• Proceso de Desarrollo del Sujeto
I t t l t di t d• Interesantes para el estudiantado
C fi l f t ? l ?• ¿Confiamos en el futuro? ¿ en las personas?• ¿Pensamos que la sociedad puede ser mejor?• ¿Creemos que la Educación Realista No
ingenua puede contribuir a la comprensión de g p plos fenómenos del mundo? ¿del conocimiento?
• ¿Qué visión de Ciencia para una cultura¿Qué visión de Ciencia para una cultura ciudadana protagónica , gestora, comprometida con los procesos sociales?comprometida con los procesos sociales?
Dos Proyectos que avanzan…Dos Proyectos que avanzan…FONDECYT 2007-2009 Ideas clave: CPC / RP / FDIntegración I+DIntegración I D 60 colegios vulnerables 120 profesores de química y biología120 profesores de química y biología14.400 alumnos de EMA ti id d di (GD CD ST)Actividades diversas (GD – CD – ST)Núcleos Teórico – Eruditos (NTE)Producción de conocimiento en interfase
Dos Proyectos que avanzan…Dos Proyectos que avanzan…
EXPLORA - CONICYT 2008-2009Ideas clave: HCYT /Lenguaje/estudiantadoDivulgación Valoración de la CYTDivulgación , Valoración de la CYTPotenciales 20.000 alumnos 300 profesores de química y biologíaActividades diversas (SIJ – CD – ERHC)( )Núcleos Teórico – Eruditos (NTE)Vinculación de la Escuela a la UniversidadVinculación de la Escuela a la Universidad
Para seguir leyendo...Enseñar Ciencias en el nuevo milenio: retos y propuestas
Mario Quintanilla G.QAgustín Adúriz-Bravo(compiladores)( p )
Ediciones Pontificia Universidad Católica de Chile , Santiago de Chile, 2006
Para seguir leyendo...Investigar en la Enseñanza de la Investigar en la Enseñanza de la
Q í i N h iQ í i N h iQuímica. Nuevos horizontes: Química. Nuevos horizontes: contextualizar y modelizarcontextualizar y modelizaryy
M.Izquierdo, A. Caamaño, M.Quintanilla G.(Eds.)
Ediciones de la Universidad Autónoma de Barcelona, 2006
Para seguir leyendo...
Historia de la Ciencia . Historia de la Ciencia .
Aportes para la formación del Aportes para la formación del profesoradoprofesorado
Vol IVol I
M Quintanilla G (Ed )M.Quintanilla G. (Ed.)
Editorial Arrayán 2007Editorial Arrayán, 2007
Para seguir leyendo...Historia de la Ciencia. Historia de la Ciencia.
Aportes para su divulgación y Aportes para su divulgación y ñ zñ zenseñanzaenseñanza